电力系统运行稳定性的基本概念课件.ppt

《电力系统运行稳定性的基本概念课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十五章电力系统运行稳定性的基本概念15-1概述15-2功角的概念15-3静态稳定的初步概念15-4暂态稳定的初步概念15-5负荷稳定的概念15-6电压稳定性的概念15-7发电机转子运动方程115-1概述1、正常稳定运行状态：任何G均具有相同的电角速度——同步速度ωi=ωN——同步运转；运行状态参数(V、I、P、Q、f等)基本保持不变，且V≈VN，f≈fN；I≤IN负荷（用电设备）处于正常运行状态。2、电力系统暂态过程正常稳态3、稳定破坏的原因、危害：稳定破坏：G失去同步/forV不可控地急剧下降/负荷失去正常运行原因：扰动——大扰动：大容量元件投、切；系统故障（短路/断线）——

2、小扰动：负荷随机变化(波动)；元件投、切；负荷快速大幅度增加危害：运行状态参数剧烈变化或振荡，供电质量下降；系统瓦解，大面积供电中断！暂态过程215-1概述4、稳定问题的分类——①一般分类原则：(1)按失稳特征分类：功角稳定（同步运行稳定性）频率稳定电压稳定(2)按扰动大小小扰动稳定——静态稳定(不计调节装置和元件动态特性)动态稳定(计及调节装置和元件动态特性)大扰动稳定——暂态稳定(3)按过渡过程时间框架暂态稳定——单摆稳定、多摆稳定短期稳定性、中期稳定性、长过程动态稳定性(4)稳定问题的分析方法小扰动静态稳定——基于潮流的分析方法小扰动动态稳定——线性化——基于空间线性状态方

3、程的分析方法暂态稳定——非线性微分-代数方程组的分析方法中长期动态稳定——综合分析方法315-2发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念1、发电机电势间的时间相位角——功角415-2发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念2、发电机转子相对空间位置角——δ515-2发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念3、δ与(同步/功角)稳定性的关系615-3静态稳定的初步概念1、静态稳定性的定义：受到瞬时出现、立即消失的微小扰动后，系统具有抑制扰动、独立地恢复到原始运行状态(或近似的原始运行状态)的能力2、转子净加速功率(转矩)与转子运动行为的关系：决定G转子运行行为的关键——△Ma

4、=MT－Me△Ma>0，ω↑(>ωN)→δ↑(>δ0)△Ma<0，ω↓(<ωN)→δ↓(<δ0)平衡点——△Ma=0，ω=ωN&δ=δ0=const73、静态稳定性的机理分析：15-3静态稳定的初步概念假设条件：G具有正阻尼(如摩擦转矩)815-3静态稳定的初步概念4、结论——静态稳定性的实用判据：(1)静态稳定条件：——静态稳定实用判据(2)电力系统维持正常运行的必要、但非充分条件：(3)隐极机单机—无穷大系统，不计AVR——Eq=const：915-4暂态稳定的初步概念1、暂态稳定性的定义：正常运行的系统受到(给定的)一定大小的扰动后，恢复到原始运行状态、或不失去同步地过渡到

5、新的稳定运行状态的能力正常运行切除线路系统条件：正常双回输电线路运行条件下突然切除一回线路；隐极Eq=const功率特性：1015-4暂态稳定的初步概念2、暂态稳定过程分析(1)稳定情形：设：原动机机械输出功率（转矩）不变原始运行点：a(SEP)，ωG=ωN、△ω=0突然切除一回线路转子惯性→功角不能突变运行点转移：a→b→c，PT>Pe，ωG↑、δ↑,△ω>0&↑过c后:c→d，PT0δ↑→d:δmax、△ω=0d:PTPe——在c点附近若干次震荡后→

6、cc点：SEPNew→PT=Pe、ωG=ωN、δ=δc1115-4暂态稳定的初步概念2、暂态稳定过程分析(2)不稳定情形：运行点过c后:c→c’，PT0→δ↑——越过c’——PT>Pe→ωG↑、δ↑↑→Pe↓↓→ωG↑↑→-----→运行点“一去不复返”！——G与系统失去同步，稳定破坏！1215-4暂态稳定的初步概念3、暂态稳定的机理解释——简单系统暂态稳定判据PT>Pe→转子加速，积蓄动能；PT

7、稳依据：δ(t)→δconst且新的平衡点为SEPδ(t)——摇摆曲线(2)S-↑、S+↓——稳定程度愈强1315-5负荷稳定的概念1、负荷稳定的定义：母线电压、电网频率变化时，负荷(用电设备)维持其正常运行的能力——一般而言，(理论上)只有动态负荷才存在稳定性问题！——典型负荷稳定问题——感应电动机(IM)运行稳定性IM为主要的动态负荷，其运行稳定性表现为：能否以其额定(或接近额定)转速运行——不发生过负荷、过热损坏2、IM的M-s曲线1415-5负荷稳定的概念3、静态稳定性分